[发明专利]一种隧道盾构姿态测量方法

权利要求书

1.一种隧道盾构姿态测量方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，在拼装好的管片（8）上前后设置二个仪器平台（1、2），在 前仪器平台（1）上放置一经纬仪（4），在后仪器平台（2）上放置一棱镜 （3）；在盾构机（7）内设置一前尺（5）和一后尺（6）；

步骤二，根据盾构机（7）头、尾部的设计坐标以及前、后尺（5、6） 与盾构机（7）的相对位置来推算出前、后尺（5、6）的设计坐标，并计 算出棱镜（3）～经纬仪（4）～前尺（5）和棱镜（3）～经纬仪（4）～ 后尺（6）的设计夹角α_前、α_后；

步骤三，用经纬仪（4）分别测量出棱镜（3）～经纬仪（4）～前尺 （5）和棱镜（3）～经纬仪（4）～后尺（6）的夹角β_前、β_后；

步骤四，根据前、后尺（5、6）的设计坐标与经纬仪（4）的坐标计 算出前后尺（5、6）分别到经纬仪（4）的距离S_前、S_后；

步骤五，计算前、后尺（5、6）的平面偏差；

步骤六，根据前、后尺（5、6）的平面偏差计算出盾构机（7）头、 尾部在水平方向上的平面偏差。

2.如权利要求1所述的隧道盾构姿态测量方法，其特征在于步骤五中先以盾 构机头部为坐标原点建立坐标系，前后尺（5、6）平面偏差的计算公式为：

前尺平面偏差＝tan(arctan（Y_前尺1/S_前）+β_前-α_前)*S_前

后尺平面偏差=tan(arctan（Y_后尺1/S_后）+β_后-α_后)*S_后

其中：Y_前尺1为前尺中心到盾构水平中心的垂直距离；

Y_后尺1为后尺中心到盾构水平中心的垂直距离。

3.如权利要求2所述的隧道盾构姿态测量方法，其特征在于：盾构机转过一 γ角后，前、后尺(5、6)的平面偏差计算公式为：

前尺平面偏差=tan(arctan（Y_前尺1/S_前）+β_前-α_前)*S_前-tanγ*H_前尺1

后尺平面偏差=tan(arctan（Y_后尺1/S_后）+β_后-α_后)*S_后-tanγ*H_后尺1

其中：H_前尺1为前尺中心到盾构垂直中心的垂直距离；

H_后尺1为后尺中心到盾构垂直中心的垂直距离。

4.如权利要求2或3所述的隧道盾构姿态测量方法，其特征在于所述步骤六 中盾构机（7）头部和尾部的平面偏差计算公式为：

盾首平面偏差=前尺偏差-（后尺偏差-前尺偏差）*X_前尺1/（S_后-S _前）

盾尾平面偏差=后尺偏差-（前尺偏差-后尺偏差）*(L-X_后尺1)/（S_后-S_前）

其中：L为盾构长度；

X_前尺1为前尺中心到盾首的垂直距离；

X_后尺1为后尺中心到盾首的垂直距离。

5.如权利要求4所述的隧道盾构姿态测量方法，其特征在于还包括：步骤七， 测量前、后尺（5、6）的垂直角δ_前、δ_后，计算前、后尺（5、6）的高 程；

步骤八，根据前、后尺（5、6）的高程计算出盾构机（7）头部和尾 部的高程以及高程偏差。